Что такое волна де Бройля

Не удивительно, если даже сейчас смысл волн, связанных с веществом, вызывает иногда некоторое ощущение неясности. В начале же двадцатых годов это ощущение было всеобщим.

Проблема возникла сначала для света. После Юнга и Френеля свет стали считать волной. Фундаментальное свойство волн — их способность интерферировать: впадина может погасить горб, один луч света может уничтожить другой. Трудно представить себе частицу, которая обладала бы таким свойством. Однако к началу двадцатых годов с появлением кванта Планка, фотона Эйнштейна и модели атома Бора стало ясно, что при передаче энергии или импульса поведение света во многом сходно с поведением частицы, несмотря на его типично волновые свойства, проявляющиеся при интерференции и дифракции. Возможно, после работ де Бройля и Шредингера ситуация стала более симметричной, но ощущение неясности после этого нисколько не уменьшилось. Ведь теперь не только свет следовало рассматривать иногда как волну, а иногда как частицу, но и само вещество — этот последний носитель атомарных, корпускулярных свойств, атомы Демокрита, Гассенди и Ньютона — стало обладать некой таинственным образом связанной с ним волной.

Однако физики двадцатых годов подобно скульптору, чувствующему, под каким углом следует держать свой резец, художнику, знающему, как смешиваются те или иные краски на палитре, вообще любому мастеру, интуитивно чувствующему свое искусство, но не умеющему передать свои ощущения на словах, стали непроизвольно рассматривать свет или вещество как волны в явлениях дифракции и интерференции и как частицы в явлениях излучения, поглощения или передачи энергии. «Принято считать», «вынуждены считать», «следует из опыта» — вот те выражения, которыми пользовались физики тогда. Это была работа, требовавшая искусства и мастерства. Вряд ли она была логически обоснованной, так как основные постулаты не были еще определены. И даже после длительных (и, как это сейчас видно, ошибочных) дискуссий о волнах и частицах ситуация нисколько не прояснилась. Создавалось впечатление, что свет или вещество иногда ведут себя как частицы, а иногда как волны, а это противоречило одно другому. Как раздраженно писали в то время, свет (или вещество) является порой частицей, а порой волной.